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专利号: 2017105650438
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气体单谱线温度检测的直和模型的实现方法,其步骤是:利用TDLAS系统获取气体吸收谱线,选择合适的单谱线计算线宽,进而获取包括温度、浓度和压强在内的气体参数,其特征是:计算线宽阶段根据提出的直和模型实现对气体吸收谱线线宽的求解从所述气体吸收谱线中选取无干扰的单谱线计算福伊特线宽,并满足洛伦兹线宽与高斯线宽之比应尽量大,引入直和模型的特征参数与气体吸收谱线参数、无量纲参数d均相关;具体如下:根据福伊特线型的直和模型公式:

其中cL及cG为直和模型的系数,引入无量纲系数d=(ΔvL-ΔvG)/(ΔvL+ΔvG)cL=0.68188(17)+0.61293(31)*d-0.18384(39)*d2-0.11568(44)*d3cG=0.32460(17)+0.61825(31)*d+0.17681(39)*d2+0.12109(44)*d3求解:洛伦兹线宽为ΔvL=2*[(1-χ)*Δγair+χ*Δγself] (1)高斯线宽为

福伊特线宽为

其中,T为气体温度,单位:K,χ为气体浓度,Δγair和Δγself分别为气体的空气展宽和自展宽系数;M为气体摩尔质量,单位:g/mol;P为压强,单位:atm,积分吸光度A可以从吸收谱线中获取;

对直和系数cL及cG的求解采用非线性方程进行多项式拟合,并解得d,利用d与已知的福伊特线宽,结合所述福伊特线型的直和模型公式解得较为精确的高斯线宽和洛伦兹线宽,并根据高斯线宽ΔvG,积分吸光度A=P·χ·Si(T)·L与洛伦兹线宽ΔvL联立求得待测气体的温度T、浓度χ、压强P。